泰国湄公河调水工程研讨与初步咨询

董耀华　　姜凤海　　戴明龙

(1.长江水利委员会 长江科学院, 湖北 武汉　430010；2.长江水利委员会 长江勘测规划设计研究有限公司，湖北 武汉　430010；3.长江水利委员会 水文局, 湖北 武汉　430010)



泰国湄公河调水工程研讨与初步咨询

董耀华1姜凤海2戴明龙3

(1.长江水利委员会 长江科学院, 湖北 武汉430010；2.长江水利委员会 长江勘测规划设计研究有限公司，湖北 武汉430010；3.长江水利委员会 水文局, 湖北 武汉430010)

2016年，应泰国皇家灌溉厅邀请资助、受中国水利部派遣，长江水利委员会的3位专家参加了在泰国曼谷举办的“长距离调水隧洞工程设计头脑风暴研讨会”，分别在“隧洞水力学实体模型”、“隧洞水力学数学模型”和“隧洞施工技术与建设管理”等3个专题会上作了特邀报告。介绍了“泰国湄公河调水工程项目”和研讨会基本情况，总结了长江委专家咨询报告主要内容与初步技术咨询。

调水工程；隧洞；施工技术；建设管理；湄公河；泰国

1　引　言

“泰国湄公河调水工程项目”(Mekong-Loei-Chi-Mun Water Management by Gravity Project)的3个预期目标是：湄公河自流引水，泰国东北地区自流灌溉(目前该区域大部分采用泵站抽水灌溉)和减缓洪水。该工程主要由4部分组成：黎河治理(Loei River improvement)，调水渠道(Diversion canal)，调水隧洞(Diversion tunnels)和灌溉水网(Water network)。其中，调水隧洞包括长54.45 km的东北调水隧洞(包括7条隧洞,单洞直径10 m),以及长85.363 km的齐-濛调水隧洞(包括17条隧洞,单洞直径10 m)。工程分9期实施，第1期是改善黎河河口，开挖引水渠道、隧道、齐濛河引水隧洞、MC、MC5灌溉渠道以及灌溉系统，工程投资约1 230亿元，工期4 a 10个月。最终规模工程投资4 880亿元，工期13 a 6个月(见图1)。

2016年2月23～24日，泰国皇家灌溉厅(RID)针对“泰国湄公河调水工程项目”，在曼谷举办了“长距离调水隧洞工程设计头脑风暴研讨会”(Seminar: Brainstorming- Designing of Long Water Diversion Tunnel)。研讨会举办方是泰国皇家灌溉厅，协办方是泰国Panya咨询公司。来自中国、澳大利亚、新西兰、韩国、奥地利、泰国等国家的15位专家，进行了大会技术报告与咨询研讨。

2　工程研讨

来自中国的3位专家为此次研讨会共提交了4份咨询报告，并分别在3个专题上作了大会特邀报告(见表1)。咨询内容涉及调水工程可行性、隧洞工程与拦河坝水力学模型、隧洞施工与建设、澜沧江梯级水库对泰国调水工程的影响等方面。

图1　泰国湄公河调水工程项目示意

报告人单位报告名称参加专题董耀华长江委长科院泰国湄公河调水工程技术初步咨询长江科学院河流水沙数学模型研究进展与展望隧洞水力学实体模型戴明龙长江委水文局澜沧江梯级水库对泰国湄公河调水工程的有利影响研究隧洞水力学数学模型姜凤海长江委设计院中国典型隧洞施工技术与建设管理研究隧洞施工技术与建设管理

2.1调水工程可行性

(1) 初步分析认为：泰国湄公河调水工程可能涉及的主要技术问题包括调水工程可行性、湄公河拦河坝引水工程和调水隧洞工程等3个方面。

(2) 中国南水北调工程东、中、西线方案，尤其是中线工程调水方案、中线总干渠及其主要建筑物等基本情况对研究该调水工程的可行性有较大参考价值。

(3) 对内蒙古突泉县水资源调配工程的研究和总结表明，该调水工程可行性涉及6个关键问题与技术：水资源供需平衡计算、调水率与洪水资源化利用、渠道泥沙设计与水库清淤、渠道蒸发与渗漏损失估算、渠首渠道防冻设计、水体纳污能力计算等。

2.2隧洞工程与拦河坝水力学模型

(1) 拦河坝引水工程方面的中国类似工程是长江三峡工程，三峡工程泥沙研究中，关于坝区泥沙问题、水库泥沙淤积、库尾泥沙问题、坝下游冲刷和水库泥沙调度等方面的研究成果可供参考。

(2) 调水隧洞工程方面的中国类似工程是南水北调中线工程，在调水工程水力学研究中，总干渠研究、渠首工程、穿黄工程、节制闸与倒虹吸以及汉江水源工程等方面的研究成果对该工程的设计和施工有较大参考价值。

(3) 长江科学院的三峡坝区泥沙模型、库尾重庆河段泥沙模型、三峡下游枝城至螺山河段防洪模型、南水北调穿黄泥沙模型、乌江沟皮滩枢纽模型和南水北调节制闸水槽模型等，对该工程的水工和河工实体模型构建，有一定指导意义。

(4) 长江科学院研发的“河流(HELIU)”系列软件,水库泥沙、河流一维、二维、(准)三维等水沙模型及其他水沙数学模型实例(包括河流水沙估算模型、河流水沙专题数模研究、引进吸收的河流水沙数学模型)，以及水沙数值模拟关键技术的研究进展，可以帮助实现该工程的流域泥沙数学建模。

2.3隧洞施工与建设

(1) 中国南水北调中线工程、中线总干渠、主要建筑物及施工关键技术等，以及总干渠穿黄工程及设计施工关键技术，对该工程隧洞的施工与建设有一定参考价值。

(2) 滇中调水工程、引大济湟调水工程、山西引黄工程、引汉济渭工程及鄂北水资源配置工程等中国其他典型调水工程及其隧洞工程设计与施工关键技术，对该工程的实际施工有一定指导意义。

(3) 中国隧洞施工技术与建设管理方面的经验，通过比较隧道掘进机(TBM)与钻孔爆破法(DBM)的优缺点、技术特征、适用条件与软基处理方法等，总结出中国不同类型TBM技术的适用性及设计与施工方法，可供泰方参考。

2.4澜沧江梯级水库影响

中国境内澜沧江梯级水库(功果桥、小湾、漫湾、大潮山、糯扎渡、景洪等)，澜沧江-湄公河下游水文站(景洪、清盛、清康、万象等)，以及近年来中国云南澜沧江流域典型干旱等基本情况分析表明：洪水期间景洪、清盛、清康3站水量减少了5%～50%(7～9月)，清盛至万象河段流量减小10%～20%，水位降低0.4～1.3 m；枯水期间景洪、清盛、清康3站水量增加了13%～32%(12月至次年4月)，清盛至万象河段流量增加30%～50%，水位抬高0.6～0.9 m。初步研究表明：澜沧江梯级水库建设运行对于澜沧江-湄公河下游防洪、抗旱和供水等均有不同程度的有利影响。

3　初步咨询意见和建议

3.1项目方案

关于调水工程与隧洞工程有如下3点建议。

(1) 调水与隧洞工程规模。泰方在工程预可行性研究中，初步分析了泰国东北地区降雨、自流可行性(调水高程与落差)以及水资源供需预测等，初步确定东北调水隧洞和齐-调水隧洞的最终调水规模方案。工程调水量受隧洞数量、隧洞流态(明渠流或管流)、引水渠坝(闸)及灌溉需求等因素影响，有待深入研究与复核。

(2) 湄公河水资源合理利用与流域国家协调。调水工程水源湄公河干流为泰国与老挝界河(老挝沙耶武里电站下游)，涉及黎河、齐河、蒙河等湄公河支流，工程灌溉用水仍再汇入湄公河干流，但水量、水文和水质等均有一定变化，工程对湄公河干流及下游国家的影响评估及其与下游国家(特别是老挝、越南等)合作协调进展还不太清楚，有待研究或澄清。

(3) 湄公河干流或黎河引水渠坝(闸)工程。从工程可行性考虑，调水工程进口湄公河或黎河引水渠应修建坝(闸)，控制引水水位与水量(湄公河干流年内流量变幅为100～10 000 m3/s量级)，是否需要建坝(闸)控制、是湄公河干流建坝控制(泰方介绍湄公河干流引水口下游存在天然“卡口”有利水位控制，干流建坝需要跨越老挝境内)还是黎河进口渠建闸控制等关键问题还有待决策与可行性研究。

3.2项目技术

关于调水与隧洞工程试验研究与设计施工等技术方面，有如下3点建议。

(1) 长距离调水隧洞运行流态研究。目前，泰方预可行性研究确认的隧洞进出口水头落差最小值为10 m，初步估算隧洞输水流速为1.6 m/s，采用隧洞明渠流还是隧洞管流输水有待试验确定。建议应采用明渠流输水，但这可能需要损失15%～20%隧洞过流断面(需要通过水力学试验确定)；同时应考虑隧洞“通风排气”避免“气噎”，建议研究隧洞进口体型和进口段设置“通风井”等措施，但全隧洞流态以及中、下段通风问题等仍有待研究或优化。

(2) 隧洞水力学模型试验研究。在本次研讨会上，泰国亚洲技术研究院和泰国Panya咨询公司分别介绍了隧洞水力学实体模型设计与数学模型研究方案,并分别提出了咨询意见与建议。隧洞实体模型方面：模型设计采用全隧洞变态模型设计(水平比尺250，垂直比尺50)，建议先考虑采用大比尺(如比尺30)局部正态试验，研究进口段(包括引水段、沉沙池等)和出口段问题，并建议用模型进行泥沙试验。隧洞数学模型方面：研究方案采用隧洞3D模型和河道、渠道1D模型，建议增加湄公河干流与黎河引水渠2D模型研究。

(3) 隧洞设计与施工技术。此次研讨会上，泰国亚洲技术研究院详细介绍了隧洞工程地质勘察成果，各国专家预估了隧洞工程施工的单位(每米)造价。建议更多地借鉴和采用中国隧洞的设计施工技术、管理经验与TBM设施。

4　结　论

(1) 中国在调水工程实践、调水可行性、隧洞设计施工、隧洞水力学与泥沙研究等诸多方面有成套技术与研究成果，既适用于该项目论证、研究与建设，也得到泰方的认可和称赞。当然，中国目前也存在一些不足方面，如国产TBM缺少国际认证与宣传，隧洞河流水力学与泥沙数学模型缺少“商业化”，项目资料预期获取困难等。

(2) 泰国湄公河调水及隧洞工程目前仍处于预可行性阶段与水平，需要协调与研究的问题很多，中国应该积极参与。泰方对于中国也有较大的政策、技术、科研等方面的支持期待与预期。

鸣谢：长科院院办骆雪和长江委国科局李中平、邬全丰、杨琳等给予了大力支持，特此感谢！

[1]董耀华,徐海涛,周银军. 韩国京仁阿拉航道泥沙技术咨询[J]. 中国水利,2012(15):55-58.

[2]董耀华. 长江科学院河流水沙数学模型研究进展与展望[J]. 长江科学院院报,2011, 28(10):7-16.

[3]董耀华,李凌云,杨春花. 突泉县水资源调配工程方案及关键技术研究[J]. 水资源与水工程学报. 2013, 24(5): 66-70,76.

[4]黄国兵,聂艳华,段文刚. 南水北调中线工程主要水力学问题研究[J]. 长江科学院院报,2014, 31(10):34-42.

2016-05-20

水利部公益性行业科研专项“澜沧江梯级水库建设运行影响研究”(201501002)

董耀华，男，长江水利委员会长江科学院院副总工，教授级高级工程师.

1006-0081(2016)08-0041-03

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